(57)【要約】【課題】  本発明は、液晶ディスプレイ装置向けの直下型バックライトに搭載される拡散板であって、液晶パネルに接触して画像を乱す拡散板の反りを改善することを目的としている。【解決手段】  直下型バックライトに搭載される拡散板１の反りｄが裏側に凸で且つ幅１ｍ当りの反りｄの大きさが０．１mm以上、且つ０．５mm未満に設定したことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射シート、線状光源、拡散板、液晶パネルの順番で配置された液晶ディスプレイ装置の直下型バックライトに搭載される拡散板であって、
前記拡散板の反りが裏側に凸で且つ幅１ｍ当りの反りの大きさが０．１mm以上、且つ０．５mm未満であることを特徴とする直下型バックライト用拡散板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ装置の直下型バックライト用拡散板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブラウン管に代わる大型で薄型なディスプレイ装置として近年、液晶ディスプレイ装置が急速に拡大している。液晶はそれ自体が発光しないので必ずバックライトと呼ばれる背面光源が一体化されている。
【０００３】
バックライトには大きく２つの方式があり、１つは冷陰極管に代表される線状光源を導光板と呼ばれる透明樹脂板の端面に配置し、導光板表面を光らせて液晶の背面光源とするいわゆるエッジライト型バックライトである。他の１つは線状光源を多数本並べ、その上に拡散板を配置して線状光源が直接液晶の背面光源となったいわゆる直下型バックライトである。
【０００４】
エッジライト型バックライトは、小型化薄型化の強い要望にのって、ノートパソコンの画面や液晶モニター、携帯電話画面等で幅広く使われている。しかし導光板と呼ばれる透明樹脂板に光を通すため、大画面化、高輝度化が困難で大型ＴＶ（テレビジョン）のようにサイズが２０インチ以上になると適用が難しい。
【０００５】
一方、直下型バックライトは、小型化薄型化の要望には応えられなかったが、線状光源さえ増やせば大画面化、高輝度化への対応が非常に容易であることから、近年市場が拡大している大型液晶ＴＶ用のバックライトとして急速に伸びてきている。
【０００６】
直下型バックライトに用いられている拡散板は、線状光源の光を散乱させ、なおかつ光源が透けて見えないことが求められるため光散乱微粒子が配合されており、近年の直下型バックライトの急増に合わせて様々な開発が行われてきた。その開発の多くは高透過高拡散を目的とし、光散乱微粒子の種類や粒径、配合量を制御するものである（例えば特許文献１〜３参照。）。
【０００７】
近年、液晶ディスプレイの大型化・大画面化が進む中で、液晶ディスプレイの直下型バックライトに搭載されている拡散板が吸湿、脱水、熱等により反り、液晶パネルと接触し、液晶画像が乱れてしまうという問題が発生している。
【０００８】
また、様々な検討の結果、上述の拡散板の反りの原因が拡散板の吸湿に大きく依存していることが判明し、拡散板材料として低吸湿樹脂材料を使う検討が各社進んでいる（例えば特許文献４、５参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平０１−１７２８０１号公報
【特許文献２】特開平０２−１９４０５８号公報
【特許文献３】特開平０７−１００９８５号公報
【特許文献４】特開２００１−３４２２６３号公報
【特許文献５】特開２００４−００９５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、確かに、低吸湿樹脂を拡散板として使用することで、直下型バックライト実装時の拡散板の吸湿反りは小さくなり上述の問題は大きく改善されつつあるが、液晶パネルとの接触を防ぐには不十分で、更なる改良、対策が急がれているのである。
【００１１】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、液晶ディスプレイ装置の直下型バックライトに搭載される拡散板であって、液晶パネルとの接触を防ぎ液晶画像の乱れをなくすことが出来る拡散板を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、鋭意検討の結果、直下型バックライトに搭載される拡散板に、僅かな反りを一定方向に予めつけておくことで課題となっている拡散板と液晶パネルの接触を防ぐことが出来ることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【００１３】
即ち、前記目的を達成するための本発明に係る拡散板は、反射シート、線状光源、拡散板、液晶パネルの順番で配置された液晶ディスプレイ装置の直下型バックライトに搭載される拡散板であって、前記拡散板の反りが裏側に凸で且つ幅１ｍ当りの反りの大きさが０．１mm以上、且つ０．５mm未満であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る拡散板によれば、液晶ディスプレイ装置の直下型バックライトに搭載され、実使用時の反りが小さく、液晶パネルとの接触がなく、乱れのない高品質な液晶画像を実現出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図により本発明に係る拡散板の一実施形態を具体的に説明する。図１（ａ），（ｂ）は本発明に係る拡散板の構成を示す斜視説明図及び側面説明図である。
【００１６】
本発明に係る拡散板１が搭載される液晶ディスプレイ装置の直下型バックライトとは、反射シート、線状光源、図１に示す拡散板１、液晶パネルが順番に配置されて搭載設置されたモジュールのことである。
【００１７】
拡散板１は、光透過性のある樹脂、例えばアクリル樹脂、スチレン樹脂、ＭＳ樹脂（メタクリル酸エステルとスチレンの共重合体樹脂）、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＳ樹脂（ポリスチレン、アクリロニトリルとスチレンの共重合体樹脂）、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの共重合体樹脂）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート；ポリエステル）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、アルファメチルスチレンコポリマー、ポリ乳酸、フッ素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等が単独もしくは共重合された樹脂からなり、板厚１．０mm以上、且つ２．０mm以下の板状である。
【００１８】
拡散板１は、線状光源の光を散乱する光散乱機能が必要であるため、上記樹脂中に光散乱微粒子、例えばアクリル系架橋微粒子、スチレン系架橋微粒子、シリコーン系架橋微粒子、フッ素系微粒子、ガラス微粒子、ＳｉＯ２微粒子、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナ、タルク（滑石という鉱石を微粉砕した無機粉末）、マイカ等が単独もしくは併用して配合される。
【００１９】
光散乱微粒子の粒径は、平均粒径０．０１μｍ以上、且つ１００μｍ以下の間で任意に選択すれば良く、形状も真球状、楕円状、球状、不定形状、針状、燐片（花びら）状、中空状、立方体上、三角錐状等のいずれの状態でも構わない。
【００２０】
上記樹脂中に配合する光散乱微粒子の配合量は、微粒子の粒径と拡散板１の板厚とによって異なるが０．００１重量％以上、且つ３０重量％以下が好ましく、より好ましくは０．０１重量％以上、且つ２０重量％以下である。
【００２１】
拡散板１は、通常、押出シート成形、射出成形、キャスト成形といった各種成形技術によって板状に成形される。拡散板１の表面は平滑でもマット状でも良いが、光散乱効果を高め、かつ拡散板１と液晶パネルとの間に設置されることが多い各種光学フィルムとの密着を防止するため拡散板１表面はマット状がより好ましい。
【００２２】
拡散板１表面をマット状に形成する方法としては、成形時の金型表面にマット状の凹凸をつけておき、その形状を転写する方法、光散乱剤を拡散板１表面に浮き上がらせて表面をマット状にする方法、大量の拡散剤を配合した層を拡散板１表面に接合して表面マット層を形成する方法等様々な方法を用いることが出来る。表面マット層を形成する方法としては、共押出法やフィルム貼付法、多層射出成形法等がある。
【００２３】
従来型の拡散板１は、該拡散板の幅１ｍ当りの反りｄが０mmもしくは多くて±０．１mm未満であること、つまり反りｄのない拡散板１が品質の良い優れた拡散板１と言われてきた。ところが、液晶ディスプレイ装置の直下型バックライトの中で拡散板１は、吸湿や脱水、熱等により表側に凸、つまり液晶パネル側に凸に反り易く、従来型のいわゆる品質の良い拡散板１だと、この反りｄを完全に防ぐことが困難だったのである。
【００２４】
本発明の拡散板１は、図１に示すように、予め一定方向に僅かな反りｄがつけられていることが特徴で、その形状は裏側に凸（即ち液晶パネル側と反対側に凸）でかつ拡散板１の幅１ｍ当りの反りｄの大きさは僅か０．１mm以上、且つ０．５ｍｍ未満が好ましい。尚、ここで、拡散板１の幅１ｍ当りの反りｄの大きさとは、図１に示すように、拡散板１の凸部内面中央部１ｃから該拡散板１の凸部内面端部１ａ，１ｂを結んだ直線に下ろした垂線の長さをいう。
【００２５】
このような拡散板１は、表側に凸（即ち液晶パネル側に凸）に反る力に抵抗して形状を維持することが出来るため、拡散板１は裏側に凸（即ち液晶パネル側と反対側に凸）でなければならない。しかし反りｄが大きいと拡散板１にうねりが生じ逆に画像を乱してしまうため、反りｄの大きさはごく僅かでなければならない。
【００２６】
本発明者は多数の実験の結果、拡散板１が反ることにより液晶パネルと接触するのを防ぐには拡散板１が幅１ｍ当り０．１mm以上反っていることが必要で、逆にうねりによる画像の乱れを防ぐためには反りｄの大きさは０．５mm未満でなければならず、より好ましくは０．３mm以下に設定することが好ましいことがわかった。
【００２７】
拡散板１に反りｄをつける方法としては、例えば、シート成形時に拡散板１の表裏側の金型の温度を変えることで拡散板１の表裏側の冷却速度を変えて反りｄを形成する方法や、拡散板１の表面のマット形状である凹凸形状に差をつけることで拡散板１の表裏側の冷却速度を変えて反りｄを形成する方法、反りｄのない拡散板１を再加熱して曲げる方法、拡散板１の表面に各種フィルムを貼付し、その接合力によって拡散板１の反りｄを矯正する方法等が挙げられるが、何れも拡散板１に波うち等がなく均質な反りｄを形成出来なければならない。
【００２８】
以下に具体的な実施例及び比較例に基づいて説明する。
【００２９】
拡散板１の反りｄの評価は次の通り行った。市販の３７インチ型液晶テレビ（シャープ株式会社製）を改造し、以下に示す各実施例及び比較例で作製した拡散板１をテレビ内部に設置する。その後、映像を写さず黒画面のままで電源を投入し（直下型バックライトを点灯した状態で）２４時間放置する。２４時間後の黒画面を目視で観察し、画像の乱れを評価する。拡散板１が反って液晶パネルに接触した時は、黒画面に乱れが生じ、白い接触ムラが発生するので目視で容易に判断可能である。
【００３０】
［実施例１］
アクリル樹脂（旭化成ケミカルズ株式会社製『デルペットＬＰ−１』）に光散乱剤としてシリコーン系架橋微粒子として平均粒径２μｍの球状ポリメチルシルセスオキサン微粒子を１重量％配合した樹脂（Ａ）と、同じくアクリル樹脂（旭化成ケミカルズ株式会社製『デルペットＬＰ−１』）に光散乱剤として平均粒径２０μｍの燐片状タルクを１５重量％配合した樹脂（Ｂ）を共押出シート成形法によって樹脂（Ａ）の両面に樹脂（Ｂ）が４０μｍずつ積層された板厚１．５mmの３層積層シートを作製した。このとき拡散板１の表裏面に接触し、拡散板１を冷却する金型ロールの温度に表裏面側で１５℃の差を与えて拡散板１に反りｄを形成させた。
【００３１】
拡散板１の反りｄは裏側に凸（即ち液晶パネル側と反対側に凸）で、その反りｄの大きさは幅１ｍ当り０．２mmであった。作製した拡散板１の全光線透過率はＪＩＳＫ７１０５に準拠して測定したところ６０％、また拡散板１の表裏面の表面光沢度はＪＩＳＫ７１０５に準拠して測定したところ表面２０％、裏面２５％であった。
【００３２】
このようにして作製した拡散板１を上述の３７インチ液晶テレビに実装し、２４時間バックライトを点灯させて画像の乱れ、つまり拡散板１の反りｄ発生の有無を確認したが、画像の乱れは全くなく問題ない結果であった。評価結果を比較例と共に以下の表１に示す。
【００３３】
［実施例２]
金型ロールの拡散板１の表裏側の温度差を２０℃に変更した以外は前記実施例１と同様に行った。作製された拡散板１の反りｄは、裏側に凸（即ち液晶パネル側と反対側に凸）で、その反りｄの大きさは幅１ｍ当り０．３mm、拡散板１の表裏面の表面光沢度はＪＩＳＫ７１０５に準拠して測定したところ表面２０％、裏面３０％であった。評価結果を以下の表１に示す。
【００３４】
［実施例３]
金型ロールの拡散板１の表裏側の温度差を１０℃に変更した以外は前記実施例１と同様に行った。作製された拡散板１の反りｄは、裏側に凸（即ち液晶パネル側と反対側に凸）で、その反りｄの大きさは幅１ｍ当り０．１mm、拡散板１の表裏面の表面光沢度はＪＩＳＫ７１０５に準拠して測定したところ表面２０％、裏面２３％であった。評価結果を以下の表１に示す。
【００３５】
［実施例４］
拡散板１の板厚を２．０mmにした以外は前記実施例１と同様に行った。作製された拡散板１の反りｄは、裏側に凸（即ち液晶パネル側と反対側に凸）で、その反りｄの大きさは幅１ｍ当り０．１mm、拡散板１の表裏面の表面光沢度はＪＩＳＫ７１０５に準拠して測定したところ表面４０％、裏面６０％であった。評価結果を以下の表１に示す。
【００３６】
［比較例１] 
金型ロールの拡散板１の表裏側の温度差を５℃にした以外は前記実施例１と同様に行った。作製された拡散板１の反りｄは０mmで反りｄのない拡散板１に仕上がっており、拡散板１の表裏面の表面光沢度はＪＩＳＫ７１０５に準拠して測定したところ表面２０％、裏面２１％であった。
【００３７】
前記実施例１と同様に該拡散板１を３７インチ液晶テレビに実装し、２４時間バックライトを点灯させて画像の乱れ、つまり拡散板１の反りｄの発生有無を確認したが、バックライト点灯後、約４時間ほどで画面中央に白いムラが現れてきた。これは拡散板１が反って液晶パネルに接触して出来た画像の乱れに他ならず問題である。評価結果を各実施例と共に以下の表１に示す。
【００３８】
［比較例２］
金型ロールの拡散板１の表裏側の温度差をつけずに同温で成形した以外は前記実施例１と同様に行った。作製された拡散板１の反りｄは、表側に凸（即ち液晶パネル側に凸）で、その反りｄの大きさは幅１ｍ当り０．１mm、拡散板１の表裏面の表面光沢度はＪＩＳＫ７１０５に準拠して測定したところ表面２２％、裏面２０％であった。評価結果を以下の表１に示す。
【００３９】
［比較例３］
金型ロールの拡散板１の表裏側の温度差を３０℃にした以外は前記実施例１と同様に行った。作製された拡散板１の反りｄは、裏側に凸（即ち液晶パネル側と反対側に凸）で、その反りｄの大きさは幅１ｍ当り０．６mm、拡散板１の表裏面の表面光沢度はＪＩＳＫ７１０５に準拠して測定したところ表面３０％、裏面５０％であった。評価結果を以下の表１に示す。
【００４０】
［比較例４］
拡散板１の板厚を２．０mmに変更し、金型ロールの拡散板１の表裏側の温度差を５℃に変更した以外は前記実施例１と同様に行った。作製された拡散板１の反りｄは０ｍｍで前記比較例１と同様に反りｄのない拡散板１に仕上がっており、拡散板１の表裏面の表面光沢度はＪＩＳＫ７１０５に準拠して測定したところ表面５０％、裏面５３％であった。評価結果を以下の表１に示す。
【００４１】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の活用例として、液晶ディスプレイ装置向けの直下型バックライト用拡散板として好適に利用出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明に係る拡散板の構成を示す斜視説明図及び側面説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…拡散板
１ａ，１ｂ…凸部内面端部
１ｃ…凸部内面中央部
ｄ…反り
【図１】
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